锥齿轮的生坯机加工方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种生坯加工锥齿轮的装置（５０），其包括一切削轮坯（Ｋ２）的数控加工工位（６０）。加工工位（６０）包括一用于接纳齿轮切削工具（６２）的工具轴（６１）以及用于接纳轮坯（Ｋ２）的工件轴（３３；６３）。所述的加工工位（６０）还涉及一垂直操控的加工工位。所述的装置（５０）还包括一垂直操控的工位（７０），其含有一工具保持器（７３）和用来接纳工件坯料（Ｋ１）的工件轴（７２）。所述的加工工位（６０）与预加工工位（４０；７０）一起形成一机械功能单元，其中，工件坯料（Ｋ１）在预加工工位（７０）进行生坯机加工，形成轮坯（Ｋ２）之后，转移到第一加工工位（６０）进行切削加工。所述加工工位（６０）和预加工工位（７０）通过数据和控制连在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锥齿轮的生坯机加工方法和装置本专利技术涉及锥齿轮的生坯机加工装置，特别是为干式机加工而设计的装 置。本专利技术还涉及相应的方法。用于生产锥齿轮和类似齿轮的机床有较大的变化。在一段时间内，有过自 动化生产的一个希望。 一个解决方案是设计一个加工中心，以便在同一机床上 执行很多的加工步骤，然而，直到现在为止，这仅仅能够以有限的方式实现自 动化。这些机床不仅非常复杂，而且还很昂贵，在初步安装(装配时间)中还 要作出相当大的努力。另一方面，这样一些机床是按照缺乏高度灵活性研制成 的，更适合于生产单个产品，或非常小的系列产品。欧洲专利EP0832716B1公开了一种小型机床，其用于车削和滚削工件，被 加工工件不必重新夹紧或转移。换句话说，工件夹紧后就置于主轴上，然后使 用不同的刀具加工。这可看成这种机床的不足之处，因为其各种元件的配置， 故而其不能用来进行干式机加工，这是由于在干式机加工过程中去除热屑特别 重要。另外，两个装刀具的刀架相对于工件横向配置使移动间距受到限制。所 揭示的机床不能加工锥齿轮、环齿轮等等，而是认为可加工直齿轮。DE19918289A1公开了另一种机床，其中不必重新夹紧工件依次进行两个 步骤。机床上执行的第一步是用滚齿刀对直齿轮进行粗加工，以使工件有粗糙 的轮廓和表面。接着是精加工过程，此过程中，工件也使用同一夹具。可以看出，以多个步骤且不必重新夹紧工件对工件进行加工的机床的一个 不足之处是在设计和制造机床中必须考虑许多不同的参数。从下面的例子明显 看出，在这两个完全不同的目的之间始终必须找出一种折衷办法。在一开始引 用的公开的说明书中描述的机床上进行粗加工和精加工。粗加工的方法是自坯 料去除大量金属材料。相反，精加工则需要很慢的加工速度和很高的精度。这 两个过程对夹具就有各自不同的要求。然而，单个刀具的类型和配置，以及它 们的起动，也可作很大变化。如果有人也希望把一部分步骤或者全部步骤用作 干加工，则由于在干加工中对热屑去除有特别的要求，各个轴和刀具的配置就 会有更进一步的限制。本专利技术的目的一方面在于简化加工锥齿轮，另一方面是在不必接受质量损 失的情况下提升加工速度。本专利技术的另一目的在于提供一种用作干加工的方法及相应的装置。本专利技术的上述目的分别通过权利要求1和权利要求14限定的那些特征来 达到的。优选的实施例则由从属权利要求得出。根据本专利技术方法，特别用来在淬硬之前加工齿面，即在生坯状态加工。因 此，将选择所用的刀具。附图说明以下，将结合附图详细描述本专利技术的典型的实施例。 图1是锥齿轮的齿轮切削加工步骤示意图。 图2是锥齿轮生坯加工中所用的本专利技术的第一装置的示意图。 图3是锥齿轮生坯加工中所用的本专利技术的第二装置的示意图。 详细描述在本专利技术说明书中使用的术语用于相关的公开的和授权的说明书中。然 而，需要注意的是，使用这些术语仅仅是为了更好的理解本专利技术。本专利技术的构 思和权利要求限定的范围不应当因其解释中选择具体的术语而受到限制。本发 明在极度情况下可能被转换成其他的术语表达方式和/或专业领域，。在其他专 业领域将相应地应用一些术语。本专利技术涉及锥齿轮的加工。根据定义，该术语还包括了环齿轮和小锥齿轮。 还包括了没有轴向偏置和有轴向偏置的锥齿轮，即所谓的准双曲面齿轮。图1所示为典型的方法流程10的示意图。本专利技术优先适用于图示的上下文。正如所述，这只是加工环齿轮或小锥齿轮的一个实施例。从工件坯料(方框IOI)开始，接下来所示的是生坯加工步骤。例如，车削(中心的)孔(方 框102)。接着，使工件转向作进一步车削(方框103)。转向之后，更换车 床加工(方框104)。这些步骤都是可以选择的，这些步骤在本上下文中被看 作预制作或预加工。在预制作的范围之内还可以执行其它步骤或替代步骤。预 制作结束后，工件被称之轮坯。步骤102或步骤102-104可以在称作预加工工 位40或70上进行。接下来是齿轮切削加工。根据本专利技术，最好使用(干)锥齿轮刀具(方框 105)来在轮坯上形成齿。接着是任选的去毛刺步骤(106)。根据本专利技术，步 骤105或步骤105-106可以在所谓加工工位30或60上进行。也可以使用其它的加工工位。通常，以下依次为轮坯热处理(方框107)淬火、后续加工或精加工(方框108)。锥齿轮就制作完成了。以下，将结合两个典型的实施例和对每一方法步骤的更为精确的叙述来描 述本专利技术的详细内容，其中，每一实施例的细节都是可以相互替换或结合的。根据本专利技术的锥齿轮的生坯加工方法包括以下步骤。参考图2和图3，工 件坯料K1夹紧在预加工工位40 、 70的第一工件轴42、 72上。使用一个或多 个工具43、73.1-73.5对工件坯料Kl进行第一生坯加工。工具43或工具73.1-73.5 夹紧在预加工工位40 、 70的第一工具轴41、 71上。所述第一生坯加工包括 以下一个或多个加工步骤钻、车、铣等等。该第一生坯加工的目的是把工件 坯料K1加工成轮坯K2。然后，轮坯K2从预加工工位40、 70自动转移到加工工位30、 60。轮坯 K2从第一工件轴42、 72转移到第二工件轴33、 63，其是加工工位30 、 60的 一个部分。如图3所示，这种转移可以通过把加工工位30、 60和/或预加工工 位40、 70相结合实现。然而，如图2所示，也可以使用外部的方式来实现转 移。现在在加工工位30 、60上开始齿轮的切削加工。如下所述，使用工具32 、 62进行轮坯K2的第二生坯加工，工具32 、 62夹在加工工位30 、 60的第二 工具轴31 、 61上。该工序的目的是在轮坯K2上形成齿。第二生坯加工最好 包括用刀盘32、 62对轮坯K2的锥轮齿进行(干)铣削。为能以所述的方式进行这些步骤，加工工位30 、 60和预加工工位40 、 70设计成垂直操作的工位，而且，加工工位30、 60和预加工工位40、 70 — 起形成一个机械功能单元。所有的加工步骤优选的是干加工。在这种情况下，必须设计并相应地实施 装置20、 50。图2所示的是根据本专利技术的第一装置20。装置20是为锥齿轮的生坯加工 方法而特别设计的，所述装置包括切削轮坯K2电脑数控加工工位30。加工 工位30有一接纳齿轮切削工具32 (如干滚齿刀)的工具轴31和一接纳轮坯 K2的工件轴33。根据本专利技术，加工工位30是一垂直操作的加工工位，其中，在切削齿轮 的过程中，装有轮坯K2的工件轴33位于装有齿轮切削工具32的工具轴31的下面，或者装有轮坯K2的工件轴33处于装有齿轮切削工具32的工具轴31的 上面。根据本专利技术，装置20还包括至少一个垂直操作的预加工工位40，该工 位设有一个工具固定架41以及一接纳工件坯料Kl的工件轴42。根据本专利技术，加工工位30与预加工工位40形成一个机械功能单元，其中， 工件坯料Kl在预加工工位40进行第一生坯加工及之后成为轮坯K2，移转到 加工工位30并切削成齿轮。如图2所示，加工工位30包含一电脑数控器34。 如图2中的箭头34.1所示，加工工位30和预加工工位40通过控制技术相互连 接在一起，该连接方式可以是总线连接或者电缆连接。还可以想到，使用其它 形式的界面，例如无线连接，把电脑数控器34与加工工位40连接起来。以下将进一步说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生坯加工锥齿轮的装置（２０；５０），该装置设有切削齿轮轮坯（Ｋ２）的电脑数控加工工位（３０；６０），所述的加工工位（３０；６０）具有接纳齿轮切削工具（３２；６２）的工具轴（３１；６１）和接纳轮坯（Ｋ２）的工件轴（３３，６３）；其特征在于：所述的加工工位（３０；６０）是垂直操作的加工工位（３０；６０），其中，在齿轮切削加工过程中，装有轮坯（Ｋ２）的工件轴（３３；６３）设在装有齿轮切削刀具（３２；６２）的工具轴（３１；６１）的下面或上面；所述的装置（２０；５０）还设有至少一个垂直操作的预加工工位（４０；７０），该预加工工位含有一工具保持器（４１；７１）和接纳工件坯料（Ｋ１）的工件轴（４２；７２），所述的加工工位（３０；６０）与所述的预加工工位（４０；７０）一起形成一机械功能单元，其中，工件坯料（Ｋ１）在预加工工位（４０；７０）上作第一生坯加工，然后作为轮坯（Ｋ２）移到加工工位（３０；６０），最后在此加工成轮齿，所述加工工位（３０；６０）与预加工工位（４０；７０）通过控制技术相互连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：H穆勒，J托马斯，KM李贝克，B舍尔德，D洛尔，
申请(专利权)人：科林基恩伯格股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]